Машины для укладки и уплотнения бетонных смесей

При укладке бетонную смесь уплотняют с целью вытеснения содержащегося в ней воздуха и более компактного расположения составляющих. Уплотняют бетонную смесь вибрированием, сообщая ее частицам механические колебания, возбудителями которых являются вибраторы. При вибрировании бетонная смесь приобретает повышенную подвижность, способствующую вытеснению воздуха и заполнению всех пустот между арматурой и опалубкой. От качества уплотнения зависят прочность и долговечность сооружения или изделия.

Колебания в вибраторах создаются двумя способами: вращением закрепленной на валу неуравновешенной массы (дебаланса) и возвратно-поступательным направленным перемещением массы. Вращение неуравновешенной массе может сообщаться от различного рода двигателей: электрического (электромеханические вибраторы), пневматического (пневматические вибраторы), гидравлического (гидромеханические вибраторы), внутреннего сгорания (моторные вибраторы). Возвратно-поступательное движение массе сообщается электромагнитом (электромагнитные вибраторы). Одновальные дебалансные и планетарные вибраторы воз6уждают круговые колебания; дебалансные вибраторы с четным количеством валов, маятниковые одновальные и электромагнитные вибраторы - направленные.

В строительстве наибольшее распространение получили электрические и пневматические вибраторы с круговыми колебаниями.

По сравнению с электрическими пневматические вибраторы применяются реже, так как они нуждаются в компрессорной установке и при работе издают шум. Электрические вибраторы в индексе модели имеют буквенное обозначение ИВ, пневматические - ВП. цифровая часть индекса означает номер модели, буквы после цг1фрового индекса - порядковую модернизацию вибратора. Каждый вибратор характеризуется вынуждающей силой, статическим моментом дебалансов, частотой и амплитудой колебаний.

Частоту колебаний вибратора подбирают в зависимости от подвижности бетонной смеси и размера фракций ее заполнителей. Бетонные смеси с крупными фракциями заполнителей уплотняют вибраторами с низкой частотой и большой амплитудой колебаний, с мелкими фракциями - вибраторами с высокой частотой и малой амплитудой колебаний. У большинства вибраторов частота колебаний соответствует средним фракциям заполнителей. Продолжительность работы вибратора на одной позиции должна быть такой, чтобы обеспечитъ достаточное уплотнение бетонной смеси; конец вибрирования определяют по внешним признакам уплотнения бетонной смеси - прекращение оседания смеси, появление цементного молока на ее поверхности и прекращение вы деления воздушных пузырьков.

По способу воздействия на уплотняемую бетонную смесь различают поверхностные (рис.15, а), наружные (рис.15, б) и глубинные (рис.16, в) вибраторы.

Рис.16 Схемы вибраторов

Поверхностные электрические вибраторы передают колебания уложенной массе бетона через корытообразную прямоугольную, площадку (площадочные вибраторы) или удлиненную балку-рейку. (виброрейки). Такие вибраторы перемещают по уплотняемой поверхности в процессе работы вручную с помощью гибких тяг. Их применяют при бетонировании неармированных или армированных одиночной арматурой перекрытий, полов, сводов, дорожных покрытий, откосов каналов или других конструкций толщиной не более 0,25 м, выполняемых в Монолите.

В качестве вибровозбудителей поверхностных вибраторов применяют одновальные электрические дебалансные вибраторы общего назначения с круговыми колебаниями и встроенным электродвигателем.

Поверхностные электрические вибраторы имеют одинаковые по конструкции одновальные вибрационные де6алансные механизмы со встроенным электродвигателем (мотор-вибраторы), возбуждающие круговые колебания. Составными ⁰элементами мотор-вибратора (рис.17) являются трехфазный асинхронный электродвигатель 2 с короткозамкнутым ротором, на консольных концах вала которого жестко закреплены два дебаланса 3, симметрично расположенные относительно электродвигателя, и литой алюминиевый корпус 1 с четырьмя кронштейнами 4 для крепления с помощью болтов к основанию, передающему колебания уплотняемой смеси. Статический момент каждого дебаланса равен половине общего статического момента дебалансов вибратора. Де6алансы закрыты крышками. Вал ротора опирается на два ролика или шарикоподшипника, установленных в подшипниковых щитах.

В конструкциях поверхностных вибраторов используются мотор-вибраторы с электродвигателями напряжением 36.,42 В. мощностью 0,26.0,6 кВт. Вибраторы подключают к электрической сети переменного тока напряжением 220/з80 В, частотой 50 Гц через понижающий трансформатор.

Рис.18

Площадочный вибратор (рис.18) передает колебания уложенной массе бетона через корытообразную прямоугольную в плане металлическую площадку 2, к которой болтами жестко прикреплен мотор-вибратор. При работе площадочный вибратор уплотняет отдельные участки заранее распределенного слоя бетонной смеси.

Вибратор перемещают в процессе работы вручную с помощью тяг I с рукоятками г ПИ с помощью легких грузоподъемных средств. Электродвигатель вибратора мощностью 0,6 кВт подключают к питающему кабелю через штепсельное соединение. Вибратор развивает вынуждающую силу 4,5.9,0 кН.

Виброрейки применяют для разравнивания, уплотнения и предварительного заглаживания цементно-песчаных и бетонных стяжек, а также бетонных, мозаичных, полимерцементных и полимербетонных полов. Продолжительность вибрирования с одной позиции для поверхностных вибраторов составляет 20.50 с.

Наружные вибраторы передают колебания уплотняемой смеси через опалубку или форму, к которым прикрепляются снаружи с помощью специальных крепежных устройств. Такие вибраторы применяют при бетонировании тонких густоармированных и высоких монолитных сооружений, изготовлении различных элементов сборных железобетонных конструкций колонн, балок и Т.п.

Их используют также для побуждения выгрузки сыпучих и вязких материалов из воронок, бункеров, бадей и лотков. В качестве Наружных вибраторов используют электрические дебалансные вибраторы общего назначения с круговыми колебаниями, электрические маятниковые вибраторы с направленными колебаниями и пневматические прикрепляемые вибраторы с планетарно-фрикционными вибровозбудителями

Пневматические прикрепляемые вибраторы выполнены по единой конструктивной схеме и состоят из планетарного возбудителя и гибкого резинового шланга спусковым краном, подсоединяемого к источнику сжатого воздуха - компрессору или внешней воздухопроводной линии. Основными элементами планетарно-фрикционного вибровозбудителя (рис. 19) являются статор 4 с одной текстолитовой лопаткой 5, закрепленный неподвижно в боковых щитах корпуса 1, и полый неуравновешенный относительно собственной оси ротор 3. Ротор выполняет роль бегунка-дебаланса и планетарно обкатывается вокруг статора. Лопатка, помещенная в продольном пазу статора, разделяет пространство между статором и ротором на две полости рабочую А и выхлопную Б. Сжатый воздух, поступающий в рабочую полость через отверстие в статоре, приводит во вращение ротор, который планетарно обкатывается по цилиндрической поверхности статора, прижимаясь к ней под действием центробежной силы.

Рис. 19 Пневматический прикрепляемый вибратор

Отработанный воздух из выхлопной полости выбрасывается в атмосферу через выпускные отверстия 2 в щитах корпуса.

Лопатка постоянно прижата к бегунку-дебалансу под давлением воздуха во внутренней полости статора. За счет планетарной о6катки вибратор возбуждает колебания высокой частоты 133.200 Гц.

Глубинные вибраторы имеют рабочий орган в виде цилиндрического вибронаконечника, погружаемого в уплотняемую смесь. Такие вибраторы применяют для уплотнения бетонных смесей при укладке их в монолитные неармированные бетонные и железобетонные конструкции с различной степенью армирования (фундаменты. стены, колонны, сваи, балки и др.), а также при изготовлении крупных бетонных и железобетонных изделий для сборного строительства.

Рис.21 Ручной глубинный электровибратор с гибким валом.

Рис.20 Ручной глубинный электрический дебалансный вибратор

Список литературы

1. Акимов А.Г. Саморазгружающийся автотранспорт/ М.Н. Закс, А.С. Мелик - Саркисьянц - М.: 1965.

2. Добронравов С.С. Строительные машины и основы автоматизации / В.Г. Дронов - М.: Высш.школа, 2001-575с.

3. Данилкин М.С. Основы строительного производства/ М.С. Данилкин, И.А. Мартыненко, С.Г. Страданченко. - Ростов н/Д: Феникс, 2007. -474 с.

5. http://www.rpbeton.ru